传输基础知识

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1、2023-3-812023-3-81n江苏省电信培训中心江苏省电信培训中心2023-3-8Internet/interanet公用电话交换网公用电话交换网（PSTN/N-ISDN）接入网（接入网（AN）智能网（智能网（IN）公用数字数据网（公用数字数据网（DDN）公用交换分组数据网公用交换分组数据网(PSPDN/FR)陆地移动通信网（陆地移动通信网（PLMN）CATVB-ISDN（ATM）NO.7网网数字同步网数字同步网电信管理网电信管理网光传送网光传送网（SDH/DWDM）支支撑撑网网公用数据公用数据通信网通信网业业务务网网传传送送网网光传送网络在通信网中的作用光传送网络在通信网中的作用DW

2、DM 开始建设开始建设SDH逐步成为逐步成为传输主力设备传输主力设备DWDM规模建规模建设，全光网试验设，全光网试验SDH标准完善，标准完善，PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域网兴起城域网兴起OADM、OXC将将会逐渐使用会逐渐使用2002年以后年以后PDH：准同步数字传输系统；SDH：同步数字传输系统；DWDM：密集波分复用系统；OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统；传输网光网络传输的应用传输网光网络传输的应用

3、传输网网络层次传输网网络层次 D X C4/4S T M-1ST M-1S T M-1S T M-1S T M-1S T M-1S T M-1S T M-4ST M-4S T M-4S T M-4S T M-46D X C4/4 DX C 4/4D X C4/45/622622H O N E TANS BS155/622Wireless SWITCH（RS U）IS D N TerminalBackboneC&C08 SWITCHS BS155/622RelayACCESSSTM-16STM-16STM-16STM-16骨干网本地网接入网1、传输设备、传输设备 对各种业务信号进行处理，为其提供

4、各种速率的透明的传输通道并保证通道的畅通与质量。其传输方式主要为：PDH、SDH、WDM；速率主要有：2M、155M、622M、2.5G、10G等2、通信线路、通信线路 承载、传递信号的媒体。目前主要为光纤、光缆即有线方式3、传输网管、传输网管 监控网络运行状况4、辅助设备、辅助设备传输网络的组成传输网络的组成传输设备传输设备1nPDH传输设备光纤准同步数字体系传输设备光纤准同步数字体系nSDH传输设备光纤同步数字体系传输设备光纤同步数字体系nDXC设备数字交叉连接系统设备数字交叉连接系统nWDM设备设备 波分复用设备波分复用设备nPCM设备脉码调制设备设备脉码调制设备n同步时钟设备同步时钟设

5、备(BITS)n会议电视、会议电视、设备设备1、PDH方式方式逐渐淘汰，目前主要为逐渐淘汰，目前主要为2M2、SDH方式同步传输体制方式同步传输体制目前的主要传输速率目前的主要传输速率 155M、622M、2.5G、10G3、WDM波分波分目前的主要传输速率目前的主要传输速率 2.5G、10G其三者的关系主要为：其三者的关系主要为：WDM承载承载SDH，SDH承载承载PDH。整体上采用整体上采用SDHDWDM的传输技术的传输技术传输设备传输设备2光传送网络开展趋势光传送网络开展趋势n光传送网络向大容量、宽带化开展：光传送网络向大容量、宽带化开展：n 传输业务激增，导致光网络速率不断提升，由传输

6、业务激增，导致光网络速率不断提升，由155/622-2.5G-10G-320G(波分波分)-更高。目前的骨干网根本是基更高。目前的骨干网根本是基于波分复用的传输网络。于波分复用的传输网络。n多种业务接入多种业务接入MSTP：n 数据业务的迅速增加，使数据业务的迅速增加，使SDH/DWDM与与ATM/IP技术日技术日趋融合，光网络成为统一的多业务传送平台，不同的业务采趋融合，光网络成为统一的多业务传送平台，不同的业务采用不同的组网方式。用不同的组网方式。n统一的网络管理平台统一的网络管理平台n 提供分层分级的网管管理平台提供分层分级的网管管理平台n网络保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制网络

7、保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制n PP、MSP、SNCP、DNI多种网络保护方式并存多种网络保护方式并存n 兼容兼容SDH/SONET体制，全球适用体制，全球适用n光传送网络向智能化、全光化开展的特征日趋明显光传送网络向智能化、全光化开展的特征日趋明显时分多路复用通信时分多路复用通信n时分多路复用通信概念n就是把时间分成一些均匀的时间间隙,将各路信号的传输分配在不同的时间间隙内,以到达互相分开互不干扰的目的。n合路门-量化编码-解码-分路门脉冲编码调制脉冲编码调制(PCM)nPCM 框图抽抽样样量量化化编编码码再生再生中继中继再再生生解解码码低低通通话音信号话音信号PCM信号PCM信

8、号A/DD/A信道数字信号的复接数字信号的复接(PDH)nPCM 复用：将多路模拟信号抽样、合路、量化编码的复用方式称为PCM复用，如：PCM30/32,PCM24。n数字复接：将两个或两个以上的支路数字信号按时分复用的方法汇接成一个单一的复合数字信号。n一次群基群：PCM30/32 30路n二次群：4*PCM30/32 120路n三次群：4*4*PCM30/32 480路n四次群：4*4*4*PCM30/3 1920路PDH 光端机光端机n 光端机即光纤通信系统中的光纤传输终端设备，也就是光发射机和光接收机。什么是光端机？什么是光端机？PDH传输系统传输系统n一次群即基群光端机2Mn二次群光

9、端机8Mn三次群光端机34Mn四次群光端机140Mn五次群光端机565M按传输速率分：按传输速率分：PDH复用设备复用设备n2/8数字复用设备n8/34数字复用设备n34/140数字复用设备n2/34数字复用设备跳群按数字信号之间工作的等级分：按数字信号之间工作的等级分：PDH传输设备承载业务介绍传输设备承载业务介绍n普通语音话路与 程控交换机相连nDDN数据电路与数据交换设备连接n党、政、军及集团客户专线电路n小灵通、移动基站电路PDHPDH传输设备业务连接示意图传输设备业务连接示意图电话交换机PDHDDF架DDF架 A局 B局ODF架ODF架用户端台式小光端机PDH局端小光端机机框局端小光

10、端机机框用户端台式小光端机客户设备客户设备数据交换机数据交换机 交换机光纤分配架光纤分配架ODFODF图示图示数字配线架数字配线架DDFDDF图示图示120120欧姆欧姆数字配线架数字配线架DDFDDF图示图示7575欧姆欧姆PDHPDH传输设备的组网方式及特点传输设备的组网方式及特点 点对点形 线形组网方式：组网方式：特点：特点：对承载的业务没有保护。如两个局站间的光缆阻断，将导致该PDH设备上承载的业务全部中断。uSDH的根本概念的根本概念是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。标准化数字信号的等级结构。uSDH产生

11、的社会背景产生的社会背景通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化开展。合化、智能化、个人化开展。作为通信网的承载体传输网要求：作为通信网的承载体传输网要求：宽带化宽带化信息高速公路信息高速公路标准化标准化世界性统一的标准接口世界性统一的标准接口同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHCATV34M/45M155MATM交换机ModemE1PSTNMA(ONU)V.35RouterDDN节点交换机iSIPP(OLT)E1BSCE1E1MSCE1SGWPSTNE1MA(ONU)V.35终端SDH网络架构网络架构n传统的SDH网络

12、的对外业务接口一般为E1/E3/E4/STM-1，并对接入业务进行透明传送和调度，提供良好的传输质量监控和业务保护措施。nSDH接入层nSDH会聚层C&C08E1ATM交换机155MCATV34M/45MBTSBTSE1E1nSDH接入层接口方面接口方面与设备互连有关与设备互连有关电接口电接口地区性的电接口标准，无世界标准。地区性的电接口标准，无世界标准。光接口光接口无光接口标准，各厂家单独开发。无光接口标准，各厂家单独开发。565Mb/s139Mb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.6Gb/s400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s1.5Mb/s274Mb/s45Mb/s6

13、.3Mb/s44444444673欧洲系列欧洲系列日本系列日本系列北美系列北美系列5同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHlPDH采用异步复用方式采用异步复用方式l通过码速调整塞入通过码速调整塞入bit匹配和容纳信号时钟的偏差匹配和容纳信号时钟的偏差l低速信号在高速信号中的位置无规律性低速信号在高速信号中的位置无规律性l从高速信号插从高速信号插/分低速信号要一级一级进行分低速信号要一级一级进行l复用复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输u复用方式复用方式140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解解解解复复复复复

14、复用用用用用用复复复复复复用用用用140Mb/s用用同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHl运行维护功能运行维护功能(OAM)决定设备维护本钱决定设备维护本钱l与信号帧中开销与信号帧中开销(冗余冗余)字节的数量有关字节的数量有关lPCM30/32仅仅TS0、TS16用于用于OAM开销，开销，OAM功能弱功能弱l线路编码时要加线路编码时要加nB冗余码进行性能监控冗余码进行性能监控l无统一的网管接口无统一的网管接口l无法形成统一的无法形成统一的TMN 因此，因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制体制应运而升。应运而升。同步数字复接体系统同步数字复接体

15、系统SDHl电接口电接口lSTM-1是是SDH的第一个等级，又叫根本同步传送模块，的第一个等级，又叫根本同步传送模块，比特率为比特率为155.520Mb/s。lSTM-N是是SDH第第N个等级的同步传送模块，比特率是个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的的N倍倍(N=4n=1，4，16，-)。l光接口光接口l仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用码，采用世界统一的世界统一的7级扰码。级扰码。u接口方面接口方面同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHl复用方式复用方式同步复用和灵活的映射结构同步复用和灵活的映射结构低阶低阶SDH高阶高阶SDH

16、。例如：例如：STM-1STM-4。采用字节间插复用方式。采用字节间插复用方式。B1 B2 B3C1 C2 C3A1 A2 A3A3B2B3B1 C1 A2C2C3A1同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHlPDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。中位置，使收端可直接下低速信号。同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHlOAM功能功能l用于用于OAM的开销多的开销多lOAM功能强功能强这也是线路编码不用加冗余这也是线路编码不用加冗余的原因的原因l兼容性兼容性决定本钱决定本钱l老体制设备是否还可发挥作用老体制设备是否还可发挥作用l

17、对新体制能否接入对新体制能否接入同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDH同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHu 频带利用率不如频带利用率不如PDH系统系统l指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动l 软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHnSDH 155Mb/sSDH 155Mb/sSTM-1STM-1传输设备传输设备nSDH622Mb/sSDH622Mb/sSTM-4STM-4传输设备传输设备nSDH2.5Gb/sSDH2.5Gb/sSTM-16STM-16

18、传输设备传输设备nSDH10Gb/sSDH10Gb/sSTM-64STM-64传输设备传输设备按传输速率分按传输速率分:同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDH41359以字节为单位(8bit)的块状帧帧频8000帧/s，帧周期125us先先行行后后列列9 270 N字节RSOHAUPTRMSOHSTM-N净负荷(含POH)261 N9 N同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDH同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHnSDH信号 STM-N 的帧结构*nITU-T规定了STM-N的帧是以字节8bit为单位的块状帧结构。n9*270*N N=1、4、16、64n当N个STM-1信号通过字

19、节间插复用成STM-N信号时，仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。nSDH信号帧传输的原那么是：帧结构中的字节从左到右，从上到下一个字节一个字节的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHnSDH设备的逻辑组成nSDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路连接组成的。n TM-终端复用器：主要进行上下业务；n ADM-分/插复用器：除了上下业务外，还可将东西向的线路信号进行交叉连接；n REG-再生中继器：只处理帧中的RSOH，且不需交叉连接；n DXC-数字交叉连接设备：主要完成信号的交叉连接功能，实际上是一个交叉矩阵。(a)链

20、形(b)星形(c)树形(d)环形(e)网孔形传输网根本物理拓扑类型传输网根本物理拓扑类型同步数字复接体系统同步数字复接体系统SDHnSDH自愈环n自愈是指网络发生故障时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内ITU-T规定为50ms以内，使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其根本原理是网络要具备发现路由并重新建立通信的能力。n如：单向通道保护环；双向复用段保护环等。自自愈愈环环网网的的分分类类l根据自愈环结构分根据自愈环结构分 l根据环中节点之通信根据环中节点之通信信息的传送方向分信息的传送方向分l根据网元节点间的光根据网元节点间的光纤数分纤数分通道保护环通道保护环复用

21、段保护环复用段保护环二纤环二纤环四纤环四纤环单向环单向环双向环双向环传输网网络保护传输网网络保护n网络业务级保护方式n二纤单向双向通道保护环网n二纤/四纤双向单向复用段保护环网n1+1、1：N线路复用段保护链n设备级保护方式n关键板备份保护，如支路板、交叉板、时钟板备份n网管业务调度n网管端到端业务调度n网管数据保护方式多样化，如双机备份、磁盘镜像u二纤单向通道保护环工作状态二纤单向通道保护环工作状态STM-NBCAu二纤单向通道保护环的倒换状态二纤单向通道保护环的倒换状态STM-NBCA单端倒换，倒换速单端倒换，倒换速15ms，业务流向简捷，便于维业务流向简捷，便于维护。护。网络的业务容量不

22、大，网络的业务容量不大，最大业务量为最大业务量为STM-N。多用于有一站是业务主多用于有一站是业务主站点情况，用于站点情况，用于155/622 系统。系统。单向通道环的特点单向通道环的特点 u二纤双向复用段保护环工作状态二纤双向复用段保护环工作状态u二纤双向复用段保护环倒换状态二纤双向复用段保护环倒换状态业务容量大，最大容量为业务容量大，最大容量为 M/2STMN护用护用需要需要APS协议，双端倒换，协议，双端倒换，实现比较复杂实现比较复杂25ms多用于业务量大，业务分多用于业务量大，业务分散的网络。散的网络。双向复用段环的双向复用段环的特点特点 SDH设备系统结构设备系统结构华为华为155M

23、 SDH155M SDH设备图例设备图例朗讯朗讯ADM 16/1 2.5G SDHADM 16/1 2.5G SDH设备设备华为华为 2.5G SDH2.5G SDH设备图例设备图例华为华为10G SDH 10G SDH 传输设备传输设备l维护工作者应具备哪些根本能力？维护工作者应具备哪些根本能力？熟练运用环回自测功能。熟练运用环回自测功能。知道告警灯及运行灯的含义知道告警灯及运行灯的含义能识别声光报警能识别声光报警熟练运用网管监控告警熟练运用网管监控告警掌握网络保护掌握网络保护熟练运用网管监控误码及指针熟练运用网管监控误码及指针提供公务提供公务 u机柜指示灯检查机柜指示灯检查:绿色灯亮表示设

24、备供绿色灯亮表示设备供电正常电正常黄色灯亮表示本设备黄色灯亮表示本设备当前正发生主要告警当前正发生主要告警红色灯亮表示本设备红色灯亮表示本设备当前正发生危急告警当前正发生危急告警u单板指示灯检查单板指示灯检查:绿色灯绿色灯:设备运行灯设备运行灯快闪：快闪：每秒闪烁每秒闪烁5次次 未开工状态未开工状态正常闪烁：正常闪烁：1秒亮秒亮,1秒灭秒灭 正常开工状态正常开工状态慢闪：慢闪：2秒亮秒亮,2秒灭秒灭 与主控通信中断，脱机状态与主控通信中断，脱机状态红色灯红色灯:告警指示灯告警指示灯每隔每隔1秒闪烁秒闪烁3次次有危急告警发生有危急告警发生每隔每隔1秒闪烁秒闪烁2次次有主要告警发生有主要告警发生每

25、隔每隔1秒闪烁秒闪烁1次次有次要告警发生有次要告警发生常亮常亮 单板存在硬件故障，自检失败单板存在硬件故障，自检失败u环回操作环回操作环回包括那些类型?硬件环回硬件环回软件环回软件环回内环回内环回外环回外环回uSDH接口的环回接口的环回本板自环本板自环交叉自环交叉自环l软环回：软环回：l硬环回包括：硬环回包括：uPDH接口的环回接口的环回从信号流向的角度来讲，从信号流向的角度来讲，PDH硬件环回一般都是内环回。硬件环回一般都是内环回。硬件环回有两个位置：子架接线区、硬件环回有两个位置：子架接线区、DDF架。架。l软环回软环回:l硬件环回硬件环回:传输监控、网管设备传输监控、网管设备nPDH监控设备nSDH网络管理系统nDXC网管系统n波分复用网管系统华为传输网管系统华为传输网管系统谢谢！谢谢！